ประเภทของไอโซโทปและการใช้ประโยชน์

ไอโซโทปเป็น "รุ่น" ทางเลือกของธาตุที่มีมวลอะตอมต่างกัน แต่มีเลขอะตอมเท่ากัน เลขอะตอมของธาตุเป็นเพียงจำนวนโปรตอนที่มีอยู่ในอะตอม ในขณะที่มวลอะตอมขึ้นอยู่กับจำนวนนิวตรอนที่มี ไอโซโทปของธาตุเดียวกันมีปริมาณนิวตรอนต่างกัน แม้ว่าจำนวนโปรตอนจะเท่ากัน นักวิทยาศาสตร์แบ่งไอโซโทปออกเป็นสองประเภทหลัก: กัมมันตภาพรังสีและเสถียร ทั้งสองประเภทใช้กันอย่างแพร่หลายในหลายอุตสาหกรรมและสาขาวิชา

ทีแอล; DR (ยาวเกินไป; ไม่ได้อ่าน)

ไอโซโทปที่เสถียรช่วยระบุหินและแร่ธาตุโบราณ ไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีผลิตพลังงานและให้บริการในด้านวิทยาศาสตร์ การแพทย์ และอุตสาหกรรม

ไอโซโทปที่เสถียรมีการรวมกันของโปรตอนและนิวตรอนที่เสถียรและไม่แสดงสัญญาณการสลายตัวใดๆ ความคงตัวนี้มาจากจำนวนนิวตรอนที่มีอยู่ในอะตอม ถ้าอะตอมมีนิวตรอนมากเกินไปหรือน้อยเกินไป อะตอมจะไม่เสถียรและมีแนวโน้มที่จะสลายตัว เนื่องจากไอโซโทปที่เสถียรไม่สลายตัว จึงไม่ก่อให้เกิดรังสีหรือความเสี่ยงต่อสุขภาพที่เกี่ยวข้อง

นักวิทยาศาสตร์ที่ทำการทดลองด้านสิ่งแวดล้อมและระบบนิเวศน์ใช้ไอโซโทปที่เสถียรของออกซิเจน ไฮโดรเจน กำมะถัน ไนโตรเจน และคาร์บอน ตัวอย่างเช่น ในสาขาธรณีเคมี นักวิทยาศาสตร์ศึกษาองค์ประกอบทางเคมีของวัสดุทางธรณีวิทยา เช่น แร่ธาตุและหิน ไอโซโทปที่เสถียรเป็นเครื่องมือที่เชื่อถือได้ในการพิจารณาข้อเท็จจริงหลายประการเกี่ยวกับวัสดุทางธรณีวิทยา เช่น อายุและที่มาของไอโซโทป

ไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีมีส่วนผสมของโปรตอนและนิวตรอนที่ไม่เสถียร ไอโซโทปเหล่านี้สลายตัว ปล่อยรังสีที่มีรังสีอัลฟา เบต้า และแกมมา นักวิทยาศาสตร์จำแนกไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีตามกระบวนการสร้างของพวกมัน: อายุยืนยาว, เกิดในจักรวาล, มานุษยวิทยาและกัมมันตภาพรังสี

ไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีอายุยืนปรากฏขึ้นในระหว่างการสร้างระบบสุริยะ ในขณะที่ไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีคอสโมเจนิกส์เกิดขึ้นจากปฏิกิริยาของบรรยากาศต่อรังสีคอสมิกที่ปล่อยออกมาจากดาวฤกษ์ ไอโซโทปของมนุษย์มาจากกิจกรรมนิวเคลียร์ที่มนุษย์สร้างขึ้น เช่น การทดสอบอาวุธและการผลิตเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ ในขณะที่ไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีเป็นผลสุดท้ายของการสลายตัวของกัมมันตภาพรังสี

ไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีพบการใช้ประโยชน์ในการเกษตร อุตสาหกรรมอาหาร การควบคุมศัตรูพืช โบราณคดีและการแพทย์ Radiocarbon dating ซึ่งวัดอายุขององค์ประกอบที่มีคาร์บอน ใช้ไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีที่เรียกว่าคาร์บอน-14 ในทางการแพทย์ รังสีแกมมาที่ปล่อยออกมาจากธาตุกัมมันตรังสีถูกใช้เพื่อตรวจหาเนื้องอกในร่างกายมนุษย์ การฉายรังสีอาหาร - กระบวนการทำให้อาหารได้รับรังสีแกมมาในระดับที่ควบคุมได้ - ฆ่าเชื้อแบคทีเรียหลายชนิดทำให้อาหารปลอดภัยกว่าที่จะกิน